Acid carbonic

Structură
Acid carbonic
Caractere generale
Nume	Acid carbonic
Alte denumiri	sifon
Formula chimică	H2CO3
Numărul-CAS	463-79-6
Descriere scurtă
Proprietăți
Masă molară	62,03 g·mol
Stare de agregare	numai dizolvat
Densitate g/cm³
Refracția
Constantă acidă	6,36 10,25
Punct de topire °C
Punct de fierbere °C
Presiune vapori
Solubilitate	bună în apă
Indicații de protecție
Simbol de pericol
nu are
R- și S-text
MAK
Dacă nu sunt alte indicații atunci se ține cont de prevederile Standard.

Acidul carbonic H₂CO₃ este cel mai slab acid, care rezultă din reacția dioxidului de carbon cu apa. Sărurile acidului sunt numite carbonați. Din punct de vedere tehnic, importanță mai mare o reprezintă formele polimerizate policarbonații.

Dioxidul de carbon CO₂ este solubil în apă:

$\mathrm{1) \ CO_2 + H_2O \ \rightleftharpoons \ H_2CO_3}$

Gazul CO₂ este numit greșit uneori ca acid carbonic; in biochimie conținutul dizolvat de CO₂ în apă joacă un rol important în reacția acido-bazică a sângelui.

Disocierea protonilor

Procentul de CO₂ dizolvat în apă, este într-o stare de echilibru cu acidul carbonic H₂CO₃:

$\mathrm{2) \ CO_2 + H_2O \ \rightleftharpoons \ H_2CO_3}$

partea acidă fiind numai într-un procent de 0,2 %, în organism acest proces este accelerat de enzima anhidraza carbonică. Acidul carbonic fiind un acid slab (cedează 2 protoni), din care cauză în apă cedează prin două trepte de disociere cei doi protoni liberi bazelor:

$\mathrm{3) \ H_2CO_3 + H_2O \ \rightleftharpoons \ HCO_3^- + H_3O^+}$

Valoarea pH primei constante acide (care oscilează în funcție de temperatură) este de 3,88, valoare care poate fi comparabilă cu acea a acidului acetic și acidului citric. Insă prin faptul că procentul de CO₂ conform reacției 1) se poate greu stabili vor fi reacțiile 2) și 3) reprezentate împreună:

$\mathrm{4) \ CO_2 + 2 H_2O \ \rightleftharpoons \ H_3O^+ + HCO_3^-}$

De unde rezultă o valoare pK_s de 6,5. Rezultând ionul HCO₃⁻.

$\mathrm{5) \ HCO_3^- + H_2O \ \rightleftharpoons \ CO_3^{2-} + H_3O^+}$

Valoarea a doua pK_s este de cca. 10,5, rezultând ionul CO₃²⁻.

Astfel concentrația și raportul celor 3 ioni rezultați, hotărăsc valoarea pH a soluției apoase. La o valoare pH de 4 este liber un procent de peste 99 % CO₂.

Pe când la o valoare pH de 6,5 sunt în stare liberă în procent egal de CO₂ și ionii de HCO₃^--.

Utilizare

Acidul carbonic are numeroase utilizări, una dintre ele fiind prepararea răcoritoarelor. Johann Jacob Schwepps, un ceasornicar elvețian (1740-1821) din Geneva, a pus la punct metoda dizolvării CO₂ în apă.

O altă utilizare a acidului carbonic este în tehnica împachetării produselor oxidabile, la acesta adăugându-se și utilizarea sa pentru sifon și apă carbogazoasă.

Derivate a acidului carbonic

Derivatele anorganice sunt carbonații, alți derivați ai lui sunt răspunzători de corodarea țevilor metalice, sau de depunere a carbonaților în cazanele pentru încălzire. De asemenea prin creșterea procentului de CO₂ dizolvat în apă poate duce la pierderi economice importante în piscicultură, sau distrugearea plantelor acvatice.

Derivatele organice se formează prin reacția dintre fosgen COCL₂ și alcooli. Aceste derivate ca amidele carbonice sunt importante din punct de vedere tehnic. Amidele sunt produse de origine a ureii, care sunt esteri de monoamide substituite prin reacție cu acid carbonic formându-se acizi carbaminici, care sunt produși de bază în producerea poliuretanului.

Rol biochimic

Rolul biochimic este realizat de forma ionică de bicarbonat de sodiu sau potasiu, sub care se realizează predominant transportul sanguin de dioxid de carbon.

Bibliografie

•  ?